Здравствуйте! Я студентка 5 курса и очень интересуюсь следующим вопросом:

Почему во Франции диапазон коэффициентов регулирования максимальной и минимальной мощности на АЭС шире чем в России?

Нашла информацию, что французы используют энергоблоки PWR (pressurized water reactors), которые являются аналогами наших ВВЭР-1000. Однако, как я поняла, они не идентичны. Похоже разница как раз и состоит в разном подходе к регулированию мощности. Если я не права, поправьте, пожалуйста.
Не могу найти информацию о минимальной и максимальной мощности в России и во Франции.

Буду очень благодарна, если вы мне поможете разобраться в данном вопросе.

кое-что есть тут - http://forum.atominfo.ru/index.php?showtopic=563

спасибо!
я изучила очень много ссылок, но так и не нашла ничего конкретного..

Как студент - студенту.
Да можно, конечно, и наши реакторы так регулировать, только активность 1к. будет потом такая же, как у французов. А смысла в этом большого нет, если можно регулировать тепловой генерацией, или гидро, пики покрывать. А в условиях России (протяженность с востока на запад) и вообще особо заморачиваться не стоит при единой эн. системе. Только перетоки, разве что. А вообще, от 50 до 100% можно работать более-менее стабильно (ну, минимум до 40, хотя уже появятся проблемы). Правда, кпд, потери, но если это не учитывать, то можно. Только стабильно, если 50, значит 50. А не дергаться. В режиме регулирования работать не желательно, а постоянно на пониженной - любой дурдом сможет.

Так преподы говорят

Nut, огромное спасибо! а что означает "активность 1к."?

активность первого контура.

Nut, огромное спасибо! а что означает "реакторы"?

Основная причина в том что во Франции доля ядерного электричества около 78%, а осталньое гидравлика. Значит некоторые АЭС должны работать в регулированном режиме (Suivi de Charge)

Ну чего издеваетесь-то? Пришла "Активистка, комсомолка, спортсменка и просто красивая девушка" ©, попросила помочь. А Вы её дразните.

Нет, чтоб честно сказать "Активность 1к", ясное дело, означает "Активность 1 килобайт".

Olga,

шутим мы так. Не обижайтесь!

И да, Olga, обратите внимание на ответ уважаемого Phenix.

хахаахаха не обижаюсь, конечно)) я атомной энергетикой занимаюсь четвертый день, до этого в моей жизни была в основном математика в экономике

То есть французы работают в маневренном режиме, потому что у них нет другого выхода? они с этим расчетом изначально и создавали реакторые, которые будут способны регулировать мощность в широких диапазонах? А мы так не работаем, потому что нам это особо и не нужно?

Разверну мысль. Франция - уникальный пример большой индустриально развитой страны, где ставка сделана, в основном, на АЭС. Страны с большей, чем у французов, долей атомной энергетики были - например, Литва. Но это небольшие государства.

Соответственно, французы слабее, чем остальные, зависят от поставок нефти/газа etc. Своего урана у Франции почти нет, но они контролируют достаточные для себя месторождения в Африке (см. Нигер) и могут чувствовать себя спокойно.

Минус французского подхода как раз и заключается в том, о чём Вы спрашиваете. Если основа энергетики французов - атом, то они вынуждены прибегать к манёвренным режимам на АЭС. В общем и целом, это не очень хорошо, т.к. "нормальный" режим эксплуатации атомной станции всё-таки базовый. Но считайте это платой за энергонезависимость.

P.S. Если почитаете новости, то у французов после победы Олланда появилась тема так или иначе снизить долю атома до 50% с 75%. Если и когда это будет сделано, не исключаю, что необходимость в манёвренном режиме сократится или вовсе упадёт.

P.P.S. По терминологии и т.п. могу рекомендовать интервью http://atominfo.ru/news/air7517.htm касающееся манёвренного режима на Украине.

Пятый курс, четвёртый день и сразу "коэффициенты регулирования"?!
Перевелись из одного института в другой?
Для "начала" нужна математика в физике, общая физика, специальная физика ...
Там много чего нужно ...

В какой-то степени - да, так и есть.

В тех проектах, которые разрабатываются в России сейчас (и которые будут строиться когда-то там в будущем), требование обеспечить манёвренный режим заложено. При этом имеется в виду, что у правительства страны есть чёткий курс на рост доли атомной генерации. Соответственно, мы обязаны на это отреагировать и последовать по "французскому" пути.

Да ну, не было у Литвы своей атомной энергетики. У Литовской ССР была, но не своя.
А у Литвы остатки после ЛССР оставались, да.

Ещё одна ссылка на украинский опыт. Тема манёвра была там весьма актуальна. Рекомендую статью о плюсах и минусах, написанную для нас одним из украинских специалистов (без подписи, потому что не было согласования с его пресс-службой).
http://atominfo.ru/news/air8309.htm
Основная мысль - собственно, а зачем это надо, если есть другие и более простые варианты решения проблемы.

P.S. На всякий случай. Украина использует те же реакторы, что и Россия. И многие проблемы у нас схожи.

Да, конечно. Это был обломок советской энергетики.

Тем не менее, формально Литва до закрытия АЭС обходила Францию по доле атома, если правильно помню.

По идее, в быстрых реакторах маневренный режим обеспечить значительно проще? И даже выскокоманевренный...

И ещё одна мысль вдогонку.

Смотрите, на что (по рассказам) натолкнулись на Украине? Можно затратить определённые средства и обеспечить работу в манёвренном режиме.

Но "манёвренный" киловатт-час стоит дороже, чем "базовый" - это очевидно, ведь на него были потрачены ресурсы и деньги. Тем не менее, потребители покупать "манёвренный" киловатт-час по более дорогой цене отказывались. В таком случае, какой смысл АЭС париться с внедрением манёвра? Выгоды никакой, а случись чего - с АЭС же и спросят "на каком основании вы допустили... что привело к..." и так далее.

Не столь явно, но похожая ситуация и с российскими АЭС. Мы можем внедрить манёвр, но не видим пока в этом экономического смысла - потребители не станут нам платить за манёвренный киловатт-час дороже.

Кстати, а чёрт знает! Не особо задумывался над этим.

По физике - на первый взгляд, да. Нет ксенона. Но что скажут теплогидравлики и другие уважаемые товарищи?

Здесь, наверное, следует говорить о том, что маневр на АЭС дороже, чем маневр на ТЭС/ГЭС, ибо базовый режим для всех типов ЭС выгоднее маневра.

А в любом случае!

Модернизацию под манёвр делать надо? Надо. У Распопина и в статье по ссылке кое-что перечислено. Денег это стоит? Стоит. Зачем АЭС их вкладывать, если она не видит для себя выгоды, например, повышенного тарифа?

Эксперименты с манёвром на АЭС ставились ещё в СССР - на российской станции, кстати. Но всё замолкло, в основном, по причине "А зачем это нам сейчас?".

Если и когда будут настроены мириады кириенковских блоков, то да, ситуация изменится.

Благодарю за исчерпывающие ответы на мой вопрос и за ссылки! Теперь мне стало все намного понятнее и яснее
По поводу маневренного режима еще хочу спросить. Мне кажется, что более безопасно работать в базовом режиме. Так ли это?

Ответ такой. Безопаснее работать в том режиме, который изначально закладывали проектанты. Если блок был рассчитан только на работу в базовом режиме, то лучше бы не заниматься на нём "рационализаторством". Если же исходно в проекте заложена возможность манёвра, то всё нормально.

Это консервативное мнение. С ним согласятся, наверное, не все.

Я имел ввиду, что даже для станций, изначально заточенных под маневр, типа ГЭС/газотурбинных ТЭС, маневренный киловатт-час дороже базового из-за естественного снижения КИУМ, даже если не принимать во внимание рост расходов на амортизацию оборудования.

Несогласным, наверное стоит обосновывать своё мнение расчётами?
Снижение мощности производится вводом регулирующих стержней?
Допустим ввели. Нужно время на "остывание"? Много?
Допустим остудили, потеряли некоторое количество запасённой тепловой энергии. Много?
Время минимума (ночь) истекло, пора разгоняться.
Как быстро выводятся стержни, происходит разгон и нагрев?

СтОит оно того?

Не переводилась, но иногда бывает так, что приходится разбираться в совершенно новых и незнакомых областях)

Вас интересует только экономический аспект или сама технология?

Сложнее маневренный режим на быстрых. Основная проблема - отключение защиты по негативной реактивности при резком понижении мощности , если в этот момен отваливается какой-то из стержней аварийной защиты (B4C) то этого не видно и стержень плавится со всеми вытекающими. (На суперфениксе такой режим был запрещен - любое отключение сети - останов реактора) + нагрузка из-за колебаний уровня натрия на корпус реактора возрастает.

N4 кстати пытались спроектировать под регулируемую мощность, но не получилось.
Посмотрел свои записи, в 2003г 13 реакторов принимали участие в регулировании мощности, в 2005 - 24реактора.
И кстати цена регулируемого киловатта выше чем базового (в теории). На практике закупочные цены на эл-во для EDF-a фиксирует государство.

Это только на БН-ах так?

Меня интересуют причины к разному подходу в этом вопросе во Франции и в России. Тут, я думаю, есть и экономический аспект, и технологические различия. Попыталась разобраться в технологии и выяснила, что французы для регулирования мощности используют стержни СУЗ, и в их реаторах очень много комплектов этих стержней, по сравнению с нашими ВВЭР-1000, например. Насколько я поняла, в этом и есть одно из различий. Возможно еще и материалы стержней разные, но в этом я не уверена. А от регулирования мощности бором они почти отказались, поскольку это очень медленный и дорогой процесс, который к тому же и приводит к большим отходам. Да и у нас, наверное, бор уже почти не используется.

нет, по данным МАГАТЭ (PRIS) не обходила. К примеру, в 2008 - 64% против 77%, а в 2009 году - 73% против 76%.

Тут, скорее, термомехаников и прочнистов спрашивать надо...

Там ещё минусов набегает. Например, рост количества РАО из-за необходимости дополнительного водообмена (поэтому мы, в частности, под манёвр в программу опытной эксплуатации изначально закладывали первую половину кампании), только за счёт стержней не получится.

Можно там http://www.oecd-nea.org/ndd/reports/2011/l...llowing-npp.pdf
найти интересный отчет от NEA (по английски) (Вот теперь делаю рекламу для них

Спасибо, я уже смотрела данный документ, единственное, что удивило немного, маневренный режим (как они там пишут load following) заключается в том, чтобы 1-2 раза в сутки мощность поменять? (прошу прощения за наивный и глупый вопрос). Большую часть времени они на мощности 100% работают, судя по графику на 14 странице. Изначально мне почему-то казалось, что мощность меняется чуть не в режиме он-лайн от текущего потребления, хотя и понимаю, что это процесс не быстрый..

Уважаемый AtomInfo.Ru, прежде всего хочу Вас поблагодарить за очень исчерпывающий ответ на мой вопрос, я действительно очень многое прояснила и разобралась. Но у меня осталась неясность относительно стоимости "маневренного" киловатт-часа. Очевидно, что он будет стоить дороже за счет затрат на разработку и внедрение новых технологий и т.д. Но после того, как все окупится, его себестоимость будет ниже в сравнении с базовым? Ведь получается, что мы будем меньше тратить топлива по сравнению с тем, сколько мы его тратим сейчас. Я правильно понимаю?

На первый взгляд, нет. Конечно, определённая аналогия с автомобилем и расходом бензина от скорости присутствует в нашем случае. Но это уже считать надо, могу ошибиться. Не думаю, что выигрыш будет значительным, если вообще будет.

Кстати, у Франции есть ещё одно решение проблемы манёвра - ГАЭС, гидроаккумулирующие станции. Часть реакторов работает в базовом режиме и в минимуме нагрузки избыток электроэнергии используют на то, чтобы закачивать на ГАЭС воду вверх. В максимуме нагрузки закачанную воду сливают, и получаете обычную ГЭС. Мне кажется, это более интересное решение проблемы - и с точки зрения безопасности, и с точки зрения экономики.

Я также слышала о ГАЭС на Украине. Подскажите, пожалуйста, а в России есть гидроаккумулирующие станции?

Касаемо нашей отрасли, был (но не прошёл) вариант построить ГАЭС рядом с Курской АЭС.

А так, вот.

Нет, неправильно.
Любая электростанция имеет определенный срок службы. За этот срок она может выработать Z киловатт-часов, потратив сумму X+Y, где X - стоимость строительства электростанции, Y - стоимость топлива потраченного за весь срок службы. Получаем простую формулу себестоимости киловатт-часа = (X+Y)/Z. Это очень грубая формула, не учитывающая еще массу компонент, но для нулевого приближения она сойдет. Легко видеть, что даже если Y ~ Z, капитальная составляющая себестоимости (Х/Z) растет с уменьшением Z, т.е. выработки, т.к. в маневренном режиме выработка меньше, чем в базовом, а топливная остается постоянной. Т.е. себестоимость маневренного киловат-часа всегда выше для любых типов электростанций, а не только АЭС.

У АЭС капитальная составляющая себестоимости, кстати одна из самых высоких - порядка двух третей от себестоимости киловатт-часа. Выше только у ГЭС - она вообще не потребляет топлива...

Крупнейшая - Загорская ГАЭС.

Самое большое количество ГАЭС - в США - 30 гигаватт. Во Франции, кстати, немного - всего на 4.5 гигаватта, что менее 10% от установленной мощности всех АЭС. Явно недостаточно, поэтому и маневрируют атомными станциями...

MVS указал только на одну из составляющих повышения себестоимости маневренного киловатт-часа, есть и другие.
1) в маневренном режиме повышаются затраты оператора на ревизию и замену оборудования, на обращение с РАО (их объём растёт), на обучение персонала (квалификация оператора реактора для маневренного режима должна постоянно повышаться на тренажёрах) и т.д.
2) в силу естественных причин (цикл Карно, переключения на основном оборудовании) КПД одной и той же установки при разной нагрузке существенно отличается, собственные же нужды в электроэнергии (а это до 10% от энерговыработки в базовом режиме) остаются на прежнем уровне. Т.е. топлива мы на выработку одного маневренного киловатта мы тратим даже больше, чем при работе в базовом режиме, условно меньше получается только из-за уменьшения количества киловатт-часов, да и то не всегда...

Т.е. мы за календарный срок службы потратим (не обязательно) меньше ядерного топлива, но и выработаем значительно меньше киловатт-часов + возникнут дополнительные затраты + капстрой и далее по списку.

А также они пользуются услугами швейцарских ГАЭС.

Кстати, это весьма забавно, потому что швейцарцы для них в буквальном смысле слова отмывают атомную энергию и продают её далее потребителям как экологически чистую гидроэнергию. Одно слово, горцы

Такто оно так, но стоит ГАЭС примерно столько, сколько ГЭС, при этом работая только в качестве аккумулятора... Да и не везде ее построишь. Поэтому в мире ГАЭС относительно немного, строят их, где риск аварийной разбалансировки сети из-за скачков потребления очень велик. Например, рядом с крупными городами - Нью-Йорком, Москвой...

Да, конечно, я так и сказал - формула в нулевом приближении А топлива в маневренном режиме тратится больше и на ТЭС, например, на раскрутку турбины в газотурбинной ТЭС уходит больше газа, чем на работу в номинале...

Правильно делают.

Есть еще более впечатляющий пример. В Дании 20% электричества вырабатывается ветряками. Понятно, что в замкнутой энергосистеме датчане все время сидели бы без света - либо от недостатка электричества в безветренную погоду, либо от перегрузки сети в сильный ветер. Но у них есть сателлит - Норвегия, с которой дания связана подводными ЛЭП. У норвегов почти 100% электроэнергии - это ГЭС, поэтому они легко принимают избыток датского ветряного электричества или компенсируют недостаток. За что дерут неслабые деньги - в Дании самая высокая стоимость элекричества в Европе.

именно. а ведь об этом часто забывают товарищи, кричащие: "посмотрите какое в Дании всё электричество "зеленое" и не дымит!"